Descubren densos núcleos donde nacerán estrellas masivas

• Observar nubes moleculares gigantes era un desafío en astrofísica
• Un equipo ha observado un cúmulo con el telescopio ALMA, ubicado en Chile
• Permite comprender cómo se distribuye la masa de los núcleos y estrellas masivos

Vista de una nube molecular que genera cúmulos estelares masivos.

Un equipo de investigación taiwanés ha podido observar un cúmulo de estrellas masivas en una gran aglomeración de gas molecular llamada G33.92+0.11, gracias al telescopio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

ALMA ha permitido observar con un nivel de detalle sin precedentes la delicada estructura del gas molecular presente en el centro de esta zona debido a la capacidad del telescopio para producir imágenes de altísima calidad.

Parece tener dos brazos de gas molecular extraordinariamente grandes que describen espirales alrededor de dos núcleos moleculares masivos, según ha explicado el Observatorio ALMA en una nota.

Estos resultados revelan que los grandes brazos moleculares funcionan como cunas para sus densos núcleos, donde nacen o nacerán estrellas masivas. Es un paso fundamental para comprender cómo se distribuye la masa que forma los núcleos y estrellas masivos.

La región descubierta

Un equipo de investigación encabezado por Hauyu Baobab Liu, del Instituto de Astronomía y Astrofísica Academia Sinica (ASIAA), ha observado la luminosa región de formación de cúmulos, situada a una distancia cercana a los 23.000 años luz.

Se trata de la etapa inicial de una asociación OB en plena formación que tiene una luminosidad equivalente a 250.000 veces la luminosidad del Sol.

La mayor parte de su luz proviene de unas pocas estrellas masivas que contiene. El equipo usó imágenes de archivo Herschel de 350 μm combinadas con otra imagen de 350 μm obtenida por el Caltech Submillimeter Observatory (CSO) con una mayor resolución angular.

"El mapa obtenido reveló dos brazos moleculares torcidos en direcciones opuestas, hacia el norte y el sur del cúmulo, que convergen en las aglomeraciones moleculares centrales, lo cual indica que quizá el gas es transportado hacia el cúmulo central a través de estos brazos por distancias de hasta 20 años luz", señala Román-Zúñiga del Instituto de Astronomía de la Universidad Nacional Autónoma de México.

El equipo sostiene que la región central del cúmulo es una aglomeración molecular masiva aplanada que actualmente produce material, alimentada por filamentos de gas exterior y sostenida en forma marginal por fuerzas centrífugas.

También postulan que en los densos flujos de acreción, la formación de estructuras en forma de brazo en espiral puede ser crucial para el proceso. Así, la fragmentación subsiguiente de los densos brazos moleculares puede traducirse en la formación de estrellas masivas de segunda generación.

"Las estructuras de gas similares a brazos en espiral deberían de ser comunes en muchos sistemas a distintas escalas, siempre y cuando no sean estables bajo el efecto de la gravedad y no tengan una rotación insignificante", afirma Galván-Madrid, coautor del estudio. "Las magníficas imágenes producidas por ALMA comienzan a demostrarlo", concluye.

El misterio de los cúmulos estelares

El nacimiento de cúmulos estelares unidos por la gravedad, como por ejemplo los cúmulos jóvenes masivos y los cúmulos globulares, sigue siendo un misterio para la astrofísica.

Observar el colapso de nubes moleculares gigantes constituye un verdadero desafío para los astrónomos, debido a que no tienen cómo medir distancias en su campo visual (los datos se proyectan en dos dimensiones) y porque es casi imposible medir velocidades de gas en direcciones perpendiculares.

Sin embargo, el efecto amplificado de la rotación inicial (el impulso angular) de las nubes podría dar origen a la formación de aglomeraciones moleculares masivas sostenidas por las fuerzas centrífugas existentes en el centro de las nubes moleculares gigantes.

Así, identificar estructuras giratorias mayores que los núcleos podría ser una prueba del resultado de este colapso general. Asimismo, como las aglomeraciones moleculares masivas son las regiones más densas de estas nubes moleculares gigantes que colapsan, es allí donde probablemente se forma la mayor cantidad de estrellas masivas.